高二数学
构造法求数列通项
型如a n+1=pa n+f(n) (p为常数且p≠0, p≠1)的数列
(1)f(n)= q (q为常数) 一般地,递推关系式a n+1=pan+q (p、q为常数,且p≠0,p≠1)等价与
aqn11pp(aq1p),则{aqnn1p}为等比数列,从而可求an.
例1、已知数列{a1n}满足a3an12,a1n2(n2),求通项an. 解:由a3an1n2,得1a11n2(1an1),又1a120, 所以数列{1a1n}是首项为2,公比为12的等比数列, ∴an1n1(1a1)(12)1(1)n2.
练习:已知数列{an}的递推关系为an12an1,且a11,求通项an. 答案:an2n1.
(2) f(n)为等比数列,如f(n)= qa n (q为常数) ,两边同除以q n,得qn1qn1panqn1, 令bnnaqn,则可转化为bn+1=pbn+q的形式求解. 例1、已知数列{a =5n}中,a16,a11n1n13an(2),求通项an. 解:由条件,得2 n+1a2 n+1=3(2 n
a n)+1,令b n=2 na n, 则b22n+1=3bn+1,bn+1-3=3(bn-3) 易得 b4 n=3(23)n13,即242 na n=3(3)n13, ∴ a2n=3n32n. 练习、已知数列{an}满足an12an32n,a12,求通项an. 答案:an(3n1)2n22.
(3) f(n)为等差数列,如an1AanBnC型递推式,可构造等比数列.(选学,注重记忆方法)
1
1例1、已知数列{an}满足a11,anan12n1(n2),求
2.
解:令bnanAnB,则anbnAnB, ∴an1bn1A(n1)B,代入已知条件,
12得bnAnB[bn1A(n1)B]2n1,
即bnbn1(A2)n(AB1),
12121212令
AAB20,10,解得A=-4,B=6, 2221所以bnbn1,且bnan4n6,
21∴{bn}是以3为首项、以为公比的等比数列,
2故bn33,故a4n6. n2n12n1点拨:通过引入一些尚待确定的系数,经过变形与比较,把问题转化成基本数列(等差或等比数列)求解.
练习:在数列{an}中,a13,2anan16n3,求通项an. 2n答案:an6n99·().
11解:由2anan16n3,得anan1(6n3),
2212令anAnB[an1A(n1)B],
19比较系数可得:A=-6,B=9,令bnanAnB,则有bnbn1,又b1a1AB,
2212191n11n9∴{bn}是首项为,公比为的等比数列,所以bn(),故an6n99·().
22222
2
(4) f(n)为非等差数列,非等比数列 法一、构造等差数列法
n1n例1、在数列an中,a12,an1an(2)2(nN),其中0,求数列an的
通项公式.
2解:由条件可得n1an1n12n1, annnnan2an2∴数列n是首项为0,公差为1的等差数列,故n1,
n∴an(n1)n2n.
练习:在数列{an}中,a13,nan1(n2)an2n(n1)(n2),求通项an。 答案an1n(n1)(4n1). 2an1an2,
(n1)(n2)n(n1)解:由条件可得:∴数列{ana13}是首项为、公差为2的等差数列。 (n1)n(11)×12法二、构造等比数列法
例1、⑴在数列{an}中,a12,a23,an23an12an,求an;
21⑵在数列an中,a11,a22,an2an1an,求an.
33解:⑴由条件an23an12an,
∴an2an12(an1an), 故an2an12n122(12n2), 叠加法得:ana22n1;
12731n11⑵由条件可得an2an1(an1an)(等比数列), 故an=().
3443点拨:形如f(an2,an1,an)0的复合数列,可把复合数列转化为等差或等比数列,再用初等方法求得an.
例2、已知数列{an}满足a11,an13an52n4,求数列{an}的通项公式. 解:设an1x2n1y3(anx2ny),将已知条件代入此式,整理后得
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x552x3x(52x)2n4y3x2n3y,令4y3y,解得y2,
∴有an152n123(an52n2),
又a52112112130,
且an52n20,故数列{an52n2}
是以a5211211213为首项,以3为公比的等比数列,
∴an2133n1,故an1nn52n133522.
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